نور چیست؟ - قسمت اول

سلامی دوباره به همگی.توی این قسمت میخواهیم به مبحث نور بپردازیم و ببینیم که نور چیکار میکنه، چطوری کار میکنه، چه چیزی بوجود میاره و اینکه چطور میشه با استفاده از چند فرمول ساده، باهاش مسئله حل کرد.من توی این بحث، جلوی استادان فیزیک حرفی برای گفتن ندارم. یعنی کسی نیستم که بخوام با استادان فیزیک مباحثه کنم. این آموزش هم کلا برای این بود که بتونم چیزی رو که یاد گرفتم برای شما خوانندگان توضیح بدم.تاریخچه نور چیه و از کجا شروع شده؟قبل از هر چیزی باید بدانیم که نور همیشه در یک خط مستقیم حرکت می‌کند! در سال های پیش، وقتی شما به دنیا نیامده بودید، اقلیدوس طی مشاهده هایش، متوجه شد که حرکت نور، یک حرکت خطی است. یعنی نور همیشه در یک خط مستقیم حرکت می‌کند.داستان از جایی شروع شد، که دانشمندی در قرن 5 قبل از میلاد به نام امپدکلس، نظریه ای درباره نور داد.او میگفت : وقتی ما به جسمی نگاه می‌کنیم، از چشم ما، پرتوهایی از نور به سمت جسم می‌روند و به جسم برخورد می‌کنند؛ سپس آن جسم برای ما قابل دیدن می‌شود.آیا با خواندن نظریه امپدکلس، برای شما سوالی پیش نمی‌آید؟خب اگر طبق نظریه امپدکلس جلو برویم، با یک خطا مواجه می‌شویم و میتوانیم این نظریه رو رد کنیم!!اگر این طور باشد که امپدکلس می‌گوید، پس چطور ما در شب به خوبی روز نمیتوانیم اجسام را ببینیم؟پس یعنی این نظریه غلط میشود.بعد از چند وقت امپدکلس دوباره نظریه ای داد.(مطمئن نیستم خودش بود یا نه:))او میگفت : نور هم از چشم ما به جسم می‌رسد و هم از یک منبع نور(مثل خورشید)! بعد این دو با هم واکنش می‌دهند و آن جسم قابل دیدن می‌شود!حالا رد کردن این نظریه به سادگی رد کردن نظریه اول نیست! ولی خب باید این رو بدانیم که باز هم این نظریه غلط است. دلیلش هم این است از چشم ما پرتویی آزاد نمی‌شود.خب ببینم این قسمت رو خوب یاد گرفتین یا نه?. به سوال تستی زیر جواب بدین ببینم.مثال : هنگامی میتوانیم یک جسم را ببینیم که...پرتو از چشم ما به جسم می‌رسد.پرتو از جسم به چشم ما می‌رسد.پرتوهای نور در محیط وجود داشته باشند.پرتوهای نور از محیط به جسم برسند.گزینه اول غلط است؛ برای اینکه چشم از خودش پرتوی نور آزاد نمی‌کند.گزینه دوم غلط است؛ برای اینکه جسم از خودش پرتوی نور آزاد نمی‌کند.گزینه سوم غلط است؛ برای اینکه وجود پرتوی های نور در محیط کافی نیستند؛ وقتی ما جسمی را میبینیم که پرتوی های نور هم در محیط باشند و هم به جسم برسند. در این صورت میتوانیم جسم را ببینیم.پس یعنی گزینه درست، گزینه چهار است.مراحل دیدن اجسام پرتوی نور از یک منبع نور آزاد می‌شود.به سطح اجسام برخورد می‌کند.از جسم به سوی چشم ما بازتاب می‌شود.چشم ما جسم را می‌بیند.تا اینجای کار ما تقریبا تاریخچه و کار نور رو شناختیم. حالا باید به مبحث بعدی بپردازیم؛ یعنی "تشکیل سایه"!!تشکیل سایه چیست و چگونه اتفاق می‌افتد؟به طور کلی، وقتی جسم کدری که نور از آن عبور نمی‌کند، روبروی پرتوهای نور قرار می‌گیرد، در پشت جسم، ناحیه تاریک بوجود می‌آید که به علت نرسیدن نور به آن، تاریک شده است. نام این قسمت تاریک "سایه" است!!با استفاده از سایه می‌توانیم نشان دهیم که نور در یک خط راست حرکت می‌کند! به مثال توجه کنید:ظهر است و شما بیرون رفته اید(البته الان بیرون نرین!! کرونا می‌گیرینا!!). به سایه خودتون توجه کنید. سایه شما دقیقا مانند خودتان است.(شاید بزرگ تر یا کوچک تر؛ شاید هم هم‌اندازه) اگر این اتفاق بی‌افتد، پس یعنی نور در یک خط راست حرکت می‌کند. اگر در یک خط راست حرکت نمی‌کرد، هیچوقت سایه شما شبیه خودتان نبود.سایه و نیم سایهبعضی وقت ها اگر به سایه تان نگاه کنید، میبینید که مثل قبل نیست. یعنی محیط آن کمی تار شده است.(این عکس اصلا مهم نیست! فقط به قسمت سایه و نیم سایه دقت کنید. اگر هم خواستید کلش رو ببینید. من محدودتون نمیکنم?)طول سایه یک جسمتوی فیزیک، با خیلی از مسائل آسون و سخت مواجه میشین؛ ولی یکی از مسئله های جذاب در فیزیک، سایه است. یعنی مثلا مسئله به ما یه اطلاعاتی رو میده و ما باید با استفاده از اون اطلاعات و چیزی که قراره الان یاد بگیریم، به جواب مسئله برسیم. برای فهم بهتر، یک مسئله حل می‌کنیم.قبل از اینکه به سراغ مسئله برویم، یک سوال از شما دارم. آیا میدونید فرمول ها از کجا می‌آیند؟شاید جوابش رو بدونید؛ شاید هم با خودتون میگید "اینم سواله؟". ولی خب باید بگم، فهم فرمول ها که از کجا می‌آیند، به شما در حل مسئله خیلی کمک می‌کند.اول باید ببینیم که چه چیز هایی در تشخیص طول سایه یک جسم، موثر هستند:اندازه جسماندازه سایهفاصله جسم از منبع نورفاصله پرده(همان جایی که سایه به رویش می‌افتد) از منبع نوردانشمندانی قبل از ما، این کار را انجام دادند و فرمولشان به دست ما رسیده است. خب پس با استفاده از این فرمول، به سمت جوابمان می‌رویم.با انجام یک مثال ساده، به چگونگی فرمول بالا پی‌ می‌بریم:Oمثال : اگر فاصله یک منبع نور نقطه ای تا جسمی 5 سانتی‌متر و فاصله آن تا پرده 20 سانتی‌متر باشد، اندازه سایه جسمی به طول 4 سانتی‌متر روی پرده چقدر است؟به سادگی هر چه تمام تر و با کمک فرمول بالا، به جواب می‌رسیم: https://virgool.io/@ashkanjalali/%D9%86%D9%88%D8%B1-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA-%D9%82%D8%B3%D9%85%D8%AA-%D8%AF%D9%88%D9%85-iskx2lbtxxib سوالات خود را در بخش نظرات بپرسید:)